汽车SOC芯片分析报告( 116 页)

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目录

1 汽车电动化、智能化引领产业新趋势 ..... 11

1.1 汽车电动化、智能化引领产业变革，关注“自动驾驶”及“智能座舱” ..... 11

1.2 汽车电动化、智能化带来“汽车半导体”蓬勃发展 ..... 13

1.3 电子电气架构演进驱动汽车芯片供应链创新 ..... 15

2 汽车SOC 是智能电动车功能实现的核心元件....... 19

2.1 汽车SOC 主要负责数据处理，座舱/自动驾驶是主要市场 ..... 19

2.2 自动驾驶SOC 和座舱SOC 架构对比 .... 24

3 自动驾驶：传感器配置“内卷”，“硬件预埋”成为车企主流策略 ..... 25

3.1 市场概况：L2+场景将持续较长时间，封闭场景L4 开始落地 ....... 25

3.2 硬件趋势：ASIC 方案+集成ISP+大算力预埋 ...... 27

3.2.1 预计CPU+ASIC 方案逐渐成为未来主流选择 ....... 27

3.2.2 SOC 芯片厂商集成ISP，同时处理多传感器数据实现成本节降 .... 28

3.2.3 面向高级别自动驾驶，“算力预埋”是未来主要趋势 ..... 29

3.3 软件趋势：AI 云端训练+OTA 升级 .... 31

3.3.1 SOC 厂商加速布局自动驾驶AI 数据训练 ..... 31

3.3.2 通过OTA 升级可以提高自动驾驶系统的精准度 ...... 33

3.4 规模&增速：2025 年国内智驾SOC 规模为138 亿元，CAGR=25% .... 35

4 智能座舱：感知、交互、场景应用升级，座舱芯片向集成式方案演进 ..... 37

4.1 市场概况：智能座舱为“第三空间”载体，成为车企差异化竞争重点 ..... 37

4.2 硬件趋势：“单芯单屏”到“跨域融合”，算力逐步提升 ..... 40

4.3 软件趋势：软硬解耦，OEM 需要标准化、开放式的基础软件平台 ...... 43

4.4 规模&增速：2025 年国内座舱SOC 规模为112 亿，CAGR=25% ..... 44

5 汽车SOC 高技术壁垒，国内厂商凭借差异化服务切入自主品牌 ....... 46

5.1 设计/代工/车规认证为SOC 芯片核心壁垒 .... 46

5.2 国产SOC 厂商在设计芯片之初需要兼顾多重因素 ....... 48

5.2.1 IP：各大自动驾驶SOC 芯片厂商将自研“XPU”IP 作为竞争重点 ..... 48

5.2.2 芯片性能：“FPS/W”是综合评价芯片能力的指标 ..... 49

5.2.3 生态&工具链：开放的生态和完整的工具链是满足主机厂需求的关键...... 51

5.2.4 服务能力：芯片开始和主机厂进行紧密合作，服务能力成为比拼关键 ..... 54

6 汽车SOC 蓝海吸引多方入场，多因素驱动国产化浪潮 ....... 55

6.1 自动驾驶SOC 格局：四大阵营参与SOC 芯片竞争，地平线异军突起 .... 55

6.2 智能座舱SOC 格局：高通处于领导者地位，国产厂商有望逐步渗透 ....... 63

7 国外公司 ..... 69

7.1 英伟达（NVDA.O） ..... 69

7.2 高通（QCOM.O） .... 75

7.3 恩智浦半导体（NXPI.O） ....... 78

7.4 德州仪器（TXN.O） .... 79

7.5 Mobileye（MBLY.O） ...... 81

8 建议关注 ..... 84

8.1 瑞芯微（603893.SH） ...... 84

8.2 晶晨股份（688099.SH） ...... 85

8.3 全志科技（300458.SZ） ....... 86

8.4 兆易创新（603986.SH） ...... 87

8.5 富瀚微（300613.SZ） ....... 89

8.6 国芯科技（688262.SH） ...... 90

8.7 四维图新（002405.SZ） ....... 92

8.8 英恒科技（1760.HK）...... 94

8.9 地平线 ..... 96

8.10 华为 ..... 99

8.11 黑芝麻 ....... 102

8.12 芯驰 ....... 103

8.13 芯擎科技 ....... 106

8.14 领骏科技 ....... 107

8.15 追势科技 ....... 109

8.16 映驰科技 .... 111

8.17 宏景智驾 ....... 114

9 风险提示 ....... 115

9.1 中美关系不确定导致先进制程代工受限 ....... 115

9.2 新技术替代风险 ....... 115

9.3 高级别自动驾驶落地不及预期 ....... 116

9.4 行业竞争加剧 ....... 116

图

图1. 从马力到算力，全球汽车行业面临“电动化+智能化”革命 .... 11

图2. 汽车收入及利润格局变化 ....... 12

图3. 中国汽车产业“新四化”产业变革历程 ....... 13

图4. 汽车将替代手机成为半导体行业增速最快的细分市场 ....... 13

图5. 2012-2022 年中国每辆汽车搭载芯片数量（单位：个） ..... 14

图6. 汽车半导体市场规模及单车半导体价值趋势（右轴单位：美元） ....... 14

图7. 芯片在汽车上的主要应用 ....... 15

图8. 新的电子架构驱动汽车芯片供应链的创新 ....... 16

图9. 汽车半导体科技景气周期 ....... 17

图10. 汽车产业变革为中国芯片制造商提供机会 ..... 18

图11. 2021 年汽车芯片构成 ..... 20

图12. 人工智能时代，计算架构从单一芯片模式向融合异构多芯片模式发展 ..... 20

图13. 平均每辆车23 个SOC ..... 21

图14. 电脑→手机→智能汽车的芯片架构演进方案 ..... 21

图15. 单车MCU 使用量情况预测 ..... 23

图16. 域控制架构下，会形成“MCU”+“SOC”的控制芯片格局 ..... 23

图17. 自动驾驶芯片的设计架构 ..... 24

图18. 智能座舱芯片8155 的设计架构 ....... 25

图19. 现阶段处于L3 导入期 ...... 26

图20. 未来5 年自动驾驶三大趋势 ..... 27

图21. 国内不同级别自动驾驶车辆落地情况（万辆） ..... 27

图22. 自动驾驶芯片三大主流架构 ..... 28

图23. ARM：ISP 被集成到汽车SOC 中可以降低感知硬件成本 ....... 29

图24. 英伟达Xavier SOC 芯片集成ISP ....... 29

图25. 黑芝麻华山二号A1000 SOC 芯片内部集成自研ISP 芯片 ...... 29

图26. 自动驾驶所需算力图谱 ..... 30

图27. “通用开放式”+“大算力”是智能驾驶芯片成为未来主要趋势.... 31

图28. 特斯拉DoJo 超级计算机 ...... 32

图29. 华为“八爪鱼”开放平台 ..... 32

图30. 汽车OTA 基本原理 ...... 33

图表目录

图31. 智能汽车软件架构向SOA 转型升级 ...... 34

图32. 主要自动驾驶SOC 的售价估计（单位：美金）....... 36

图33. 汽车座舱智能化的驱动因素 ..... 38

图34. 汽车显示面板出货量预测（按类型分类，万套） ..... 39

图35. 中国智能驾驶舱内主要应用的渗透率 ..... 39

图36. 全球智能座舱渗透率 ..... 39

图37. 中国智能座舱装配率 ..... 39

图38. 芯驰座舱SOC 芯片 ...... 41

图39. 主要高端座舱SOC 产品CPU 与GPU 算力走势 ...... 42

图40. 主要座舱SOC 产品NPU 算力排名 .... 42

图41. 高通第四代座舱SA8295P 芯片架构 ....... 42

图42. 智能座舱/自动驾驶芯片发展历程 .... 43

图43. 芯片之上，软硬件解耦与软件定义汽车成为必然趋势 ..... 44

图44. 中科创达座舱平台Turbox auto 4.5 ..... 44

图45. 东软标准化软件架构可实现多平台座舱量产落地 ..... 44

图46. 中国智能座舱搭载异构SOC 市场规模测算 ...... 45

图47. 汽车AI 芯片的核心设计指标 ...... 46

图48. 神经网络的“三起三落” ..... 46

图49. Mobileye 的SOC 性能和单位功率性能 ....... 47

图50. 先进制程流片成本越来越高 ..... 47

图51. 大算力车规芯片的量产是一个长期的过程 ..... 48

图52. 黑芝麻自主可控核心IP：NeuralIQ ISP .... 49

图53. 黑芝麻自主可控核心IP：DynamAI NN 引擎 ....... 49

图54. 算力大并不是核心因素 ..... 49

图55. 英伟达DrivePX2 和特斯拉FSD 在算力和FPS 上比较 ....... 50

图56. 地平线J5 的FPS 准确率高于英伟达Orin .... 50

图57. FPS 更能够反应AI 芯片的真实计算性能 ....... 51

图58. 不同自动驾驶SOC 厂商生态开放情况 ...... 53

图59. 地平线提供整车开发平台 ..... 53

图60. 华为云的开放生态 ..... 54

图61. OEM 需要快速转变角色与智能芯片厂直接开展深层合作 ....... 55

图62. 目前主流自动驾驶AI 芯片厂商各产品推出时间表及算力情况 ...... 56

图63. 目前主流自动驾驶AI 芯片厂商各产品面向下游应用场景 ...... 57

图64. 全球自动驾驶SOC 行业成长复盘 ...... 61

图65. 各个主机厂选择搭载自动驾驶芯片方案时间表 ..... 62

图66. 主机厂通过合资、投资、合作、自研方式布局汽车芯片 ..... 63

图67. 主要供应商的座舱SOC 产品路线图 ...... 64

图68. 芯片行业特点：寡头格局，竞争壁垒高 ..... 66

图69. 2014 年至2021 年全球蜂窝基带处理器收入份额（按供应商） ....... 67

图70. 高通成为高端/旗舰车型的主流选择 .... 68

图71. 英伟达硬件示意图 ..... 69

图72. 英伟达软件说明图 ..... 69

图73. 与英伟达Orin 合作的主机厂及自动驾驶创业公司....... 73

图74. 英伟达Thor 发布，算力高达2000TOPS ....... 73

图75. Thor 可以实现通常5 颗以上芯片的多域计算 .... 74

图76. NVIDIA Altan 的芯片架构示意图 .... 75

图77. 截止到目前高通已经发布4 款智能座舱产品 ..... 76

图78. 高通汽车生态合作伙伴 ..... 77

图79. 高通公司推出了Snapdragon RideFlexSOC 产品组合 ..... 77

图80. 英伟达和高通在大算力芯片上的商业模式异同 ..... 78

图81. NXPS32V234 芯片框架图 ..... 79

图82. 恩智浦营收及归母净利润（百万美元） ..... 79

图83. 恩智浦毛利率及净利率 ..... 79

图84. 德州仪器TDA4VM 芯片框架图 ...... 80

图85. 德州仪器营收及归母净利润（百万美元） ..... 80

图86. 德州仪器毛利率及净利率 ..... 80

图87. Mobileye 发展历程 ..... 81

图88. Mobileye EyeQ SOC 芯片出货量 ..... 81

图89. Mobileye 2019-2022H1 营收及净利润（亿美元） ...... 83

图90. Mobileye 2019-2022H1 SOC 芯片出货量（单位：百万片） .... 83

图91. 瑞芯微RK3588M 芯片框架图 ..... 84

图92. 瑞芯微营收及归母净利润（百万美元） ..... 85

图93. 瑞芯微毛利率及净利率 ..... 85

图94. 晶晨营收及归母净利润（百万美元） ..... 86

图95. 晶晨毛利率及净利率 ..... 86

图96. 全志科技T5 芯片框架图 ...... 87

图97. 全志科技T7 芯片框架图 ...... 87

图98. 全志科技营收及归母净利润（百万美元） ..... 87

图99. 全志科技毛利率及净利率 ..... 87

图100. GD32A503 系列MCU 产品组合 .... 88

图101. 兆易创新营收及归母净利润（百万美元） ....... 89

图102. 兆易创新毛利率及净利率 ....... 89

图103. FH8310 已在比亚迪新能源车上量产 ..... 90

图104. 富瀚微营收及归母净利润（百万美元） ....... 90

图105. 富瀚微毛利率及净利率 ....... 90

图106. 国芯科技汽车电子MCU 路线图 ....... 91

图107. 国芯科技营收及归母净利润（百万美元） ....... 92

图108. 国芯科技毛利率及净利率 ....... 92

图109. 杰发科技全产品线整车覆盖 ....... 92

图110. 杰发科技智能座舱芯片产品矩阵 ....... 93

图111. 杰发科技车规级MCU 发展线 .... 93

图112. 四维图新营收及归母净利润（百万美元） ....... 94

图113. 四维图新毛利率及净利率 ....... 94

图114. 英恒科技智能汽车解决方案 ....... 95

图115. MADC2 芯片架构 .... 95

图116. 英恒科技营收及归母净利润（百万美元） ....... 96

图117. 英恒科技毛利率及净利率 ....... 96

图118. 地平线自动驾驶芯片产品规划 ....... 97

图119. 地平线生态合作伙伴 ....... 98

图120. 地平线与大众旗下CARIAD 成立合资公司 ..... 98

图121. 华为昇腾310 .... 99

图122. 华为昇腾910 .... 99

图123. 华为MDC 大家庭 ..... 100

图124. 华为巴龙5000 芯片 ....... 101

图125. 广汽埃安V 搭载华为巴龙5000 芯片 ...... 101

图126. 华为作为ICT 企业将在车载智能计算平台的基础上完善汽车生态服务 .... 101

图127. 黑芝麻智能四款自动驾驶芯片产品 ..... 102

图128. 黑芝麻智能FAD 计算平台 ....... 103

图129. 芯驰四款芯片产品布局位置 ..... 104

图130. 芯驰“舱之芯”X9 .... 104

图131. 芯驰“驾之芯”V9 .... 105

图132. 驾之芯：基于unDrive 平台，高效支持各级别智驾 ..... 105

图133. 芯驰“网之芯”G9 .... 105

图134. 网之芯系列：获得国密认证，更安全 ..... 105

图135. 芯驰“控之芯”为涉及功能安全的MCU ...... 106

图136. 芯驰战略：四芯融合走向中央计算 ..... 106

图137. “龙鹰一号”国内首款7nm 座舱芯片 .... 107

图138. AD1000 面向L2+~L5 自动驾驶系统.... 107

图139. 芯擎科技“龙鹰一号”的生态合作伙伴 ..... 107

图140. 小蚂居数据研发平台 ..... 108

图141. 领骏科技下游覆盖场景 ..... 108

图142. 追势科技发展历程 ..... 109

图143. 追势科技发力三大技术方向 ..... 110

图144. 追势科技三大商业模式 ..... 110

图145. 追势科技与地平线合作的自动泊车方案 ...... 111

图146. 追势科技的合作客户 ...... 111

图147. 公司发展历程 ..... 112

图148. EMOS 高性能计算机软件平台 ..... 112

图149. 跨域SOA 中间件EMOS ...... 112

图150. 智能域DCU 3.0 解决方案 .... 113

图151. 映驰科技高性能计算群产品解决方案 ..... 113

图152. 2022 年7 月公司获得B1 轮融资 ...... 113

图153. 宏景智驾成立历史 ..... 114

图154. 宏景智驾APA/IDDC 域控制器 ....... 114

图155. 宏景智驾IPM 智能摄像头模组 ....... 114

图156. 宏景智驾ADCU 高级别自动驾驶域控制器 ....... 115

图157. 宏景智驾ADCU 高级别自动驾驶域控制器 ....... 115

表

表1. 部分OEM 全新一代电子电气架构 ....... 18

表2. 展望2030 年汽车电子架构细分领域增长机会 ..... 19

表3. 三款车模块数量及网络节点对比 ....... 19

表4. CPU、GPU、FPGA 和ASIC（NPU、TPU）比较..... 22

表5. 重点芯片产品晶圆尺寸和制程对比 ....... 22

表6. 部分自动驾驶AI 训练芯片产品对比 .... 32

表7. 至2021 年6 月主要主机厂ADAS 与自动驾驶类升级内容细分 .... 34

表8. 部分OEM 升级和收费情况 ....... 35

表9. 中国自动驾驶芯片市场规模预测（单位：亿元） ....... 36

表10. 智能座舱行业发展迅速 ..... 38

表11. 智能座舱硬件领域核心细分市场竞争格局概览 ..... 40

表12. 部分车企自动驾驶芯片更迭表 ..... 52

表13. 智能驾驶SOC 芯片性能汇总 ...... 59

表14. 座舱SOC 芯片厂商未来布局趋势以及搭载车型情况....... 65

表15. 高通手机SOC 芯片与汽车座舱SOC 芯片推出时间差 .... 66

表16. 智能驾舱SOC 厂商对比 ...... 69

表17. 英伟达移动芯片发展历程 ..... 70

表18. 英伟达汽车计算平台发布历程 ..... 71

表19. 采用英伟达Orin 芯片的OEM 可以选择自研或采用第三方算法 ....... 72

表20. 英伟达在ADAS、仿真模拟、自动驾驶和高精度地图和其他厂商对比 ..... 72

表21. 市面上搭载SA8155 芯片的车企 ...... 76

表22. Mobileye 产品系列 ..... 82

表23. 国外头部自动驾驶芯片参数对比 ..... 83

表24. 晶晨股份V901D 芯片规格 ....... 85

表25. FH8310、FH8320、FH8322 性能对比 .... 89

表26. 华为MDC 合作车型 ....... 100

表27. 追势科技解决方案梳理 ....... 110